本发明属于竹刨花板制备领域，一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法。
背景技术：
我国竹资源丰富，竹林面积达601万hm2，有竹材加工厂数千家。但因加工设备落后，竹材利用率低，大量的竹材剩余物被搁置而不能有效利用。生产竹刨花板是解决竹材剩余物，使竹材利用率达到100%的最好的利用方式。同时，以速生材竹材为原料，以竹代木生产刨花板，也将缓解人造板行业木材供需矛盾、保持刨花板的产量稳定上升。
竹刨花板的生产过程基本采用木刨花板现有的设备及工艺条件，胶粘剂以价格较低的脲醛树脂为主，通过刨花制备、施胶、铺装、预压、热压等一系列工序压制而成。与木刨花加工过程不同的是，竹材剩余物有竹青、竹黄以及竹片混杂在一起，尺寸形态各异，显著增加刨花板的生产难度及后期板材质量。因此,专利“全竹及竹木复合刨花板”（授权公告号CN204869124U）在生产全竹及竹木复合刨花板时，首先将竹材进行去竹青处理，然后将刨花分为粗粒和细粒，经施胶后分别铺于芯层和表层。专利“木竹复合刨花板及其生产工艺”（申请公布号102152370A）将40%-50%竹刨花加入到大量的木刨花生产过程中，并在刨花板厚度方向上刨花粒度呈梯度分布，生产出木竹复合渐变结构刨花板；或者竹刨花在利用前期先经过初筛，选出尺寸较大的竹青和竹片，将其进一步加工后再利用。
当前，竹、木刨花板面临的共同的问题是板材在高湿环境使用中的游离甲醛释放。而游离甲醛在室内的释放目前已引起高度重视，国家标准委员会即将对强制性国标GB18580-2001《室内装饰装修材料、人造板及其制品中甲醛释放限量》作出修订，原标准中的E2标准将被剔除。因此，为解决脲醛树脂胶粘剂带来的甲醛释放问题，专利“漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板”（申请公布号102672783A）和“山核桃外果皮改性用于制造竹刨花板的方法”（ 申请公布号104029269A）均采用漆酶液处理竹刨花实现无胶自结合生产一种无醛竹刨花板。该工艺漆酶用量大，成本高，改性过程及热压时间耗时长。专利“无甲醛苯酚类胶粘剂生产竹、木人造板技术”（申请公布号101823272A）采用水性聚氨酯胶粘剂替代传统胶粘剂生产一种无甲醛苯酚竹、木人造板。该技术对生产工艺条件要求严格，且热压时间长、干燥耗能大。专利“一种超低甲醛释放的刨花板”（申请公布号104227816A）采用负离子矿物质粉与大豆蛋白胶粘剂混合成的负离子胶粘剂黏结木刨花与天然中药成分，而压制出一种甲醛含量较低的，且具有抗菌、抑菌作用的刨花板。该技术原料处理过程繁杂，各板层热压工艺不同，总热压时间较长，属于装修用材的多层刨花板类。专利“一种人造板无醛环保黏合剂的制备原料及方法”（申请公布号103897611A）在大量硅酸钠溶液中添加其他少量无机物制备出一种无机胶粘剂，可将其用于人造板生产中，然而该无机胶对人造板的各性能影响未知。另外，异氰酸酯也被用于当前竹刨花板的生产过程中以解决甲醛释放问题，然而对于异氰酸酯带来的黏板问题目前尚未有效解决。
本发明不存在以上技术问题。一方面无去竹青处理过程，100%利用竹材废弃物，以竹材为基材，加入适量木刨花以改进板材强度；另一方面将不饱和聚酯树脂作为胶粘剂引入到竹刨花板行业，以替代传统酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺树脂，按照干法刨花板生产工艺生产出一种新型零甲醛竹刨花板。该技术工艺简单、综合成本与传统木刨花板相当、生产过程可控，且板材使用过程环保无忧，彻底解决人造板甲醛释放问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法。本发明以不饱和聚酯树脂为胶粘剂，多异氰酸酯类化合物为刨花处理剂，石蜡粉末为防水剂，开发出新型不释放甲醛、性能优越的刨花板，并在现有的刨花板生产线上即可实现产业化，经济、社会效益显著，市场前景广阔，能够替代传统竹、木刨花板用于家具、室内装饰装修、建筑等行业。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取刨花100重量份；
（2）称取2-8重量份不饱和聚酯树脂，往里加入0.5-2重量份多异氰酸酯类化合物混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取2-8重量份不饱和聚酯树脂，将0.08-0.64重量份过氧化物加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.5-1重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）按目标密度铺装、预压、热压得到所述零甲醛竹刨花板。
步骤（1）所述的刨花为竹刨花或竹木混合刨花，其中竹刨花为竹加工废弃物，包括竹青、竹黄和竹节；所述刨花含水率为6~12wt%。
步骤（2）和步骤（4）中所述的不饱和聚酯树脂为邻苯二甲酸型、双酚A型、间苯二甲酸型、乙烯基酯型以及卤代不饱和聚酯树脂中的任一种。
步骤（2）中所述的多异氰酸酯类化合物为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、己二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和间苯二甲基二异氰酸酯(XDI)中的任一种。
步骤（4）所述过氧化物引发剂为过氧化苯甲氨、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化环己酮中的任一种。
步骤（7）中，所述热压过程的工艺参数为：压力2-9MPa，温度80-220℃，时间30-360s。
如上所述的方法制得的竹刨花板用于家具、装饰材料以及建筑内外墙体的隔音板、保温板。
本发明首先称取一定重量的刨花，采用气压式喷枪将一部分不饱和聚酯树脂胶粘剂与多异氰酸酯类化合物的混合物在搅拌条件下对刨花进行第一次施胶，与刨花表面建立有效结合；随后将引发剂与另一部分不饱和聚酯树脂的混合物对刨花进行第二次施胶。随后加入石蜡防水剂进一步搅拌均匀。当搅拌一段时间后，按照目标设定密度开始铺装、预压、热压。热压完成后，将带有一定温度的板子堆在一起，利用余温进一步固化。再经过裁边处理，测定刨花板的弹性模量、静曲强度、内结合强度以及2h吸水厚度膨胀率。
本发明的有益效果在于：本发明利用竹材废弃物，将不饱和聚酯树脂作为胶粘剂引入到竹刨花板行业，以替代传统酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺树脂，按照干法刨花板生产工艺生产出一种新型零甲醛竹刨花板。该技术工艺简单、综合成本与传统木刨花板相当、生产过程可控，且板材使用过程环保无忧，彻底解决人造板甲醛释放问题。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取竹刨花80重量份（含水率为10wt%），木刨花20重量份（含水率为10wt%）；
（2）称取6重量份间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂，往里加入0.5重量份甲苯二异氰酸酯混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取6重量份间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂，将0.36重量份过氧化甲乙酮引发剂加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.8重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）按照目标密度称取施胶后的刨花，先将其倒入370×370mm的木框中预压，再热压得到竹刨花板；以厚度规格5mm，压力5MPa，温度200℃，热压时间240s。
实施例2：
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取60重量份竹刨花（含水率为10wt%）和40重量份木刨花混合（含水率为10wt%）；
（2）称取6重量份双酚A型不饱和聚酯树脂，往里加入0.5重量份二苯基甲烷二异氰酸酯混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取6重量份双酚A型不饱和聚酯树脂，将0.36重量份过氧化环己酮加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.8重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）将竹木刨花先倒入370×370mm的木框中预压，再热压得到刨花板；以厚度规格10mm，热压压力为5MPa，温度200℃，热压时间210s。
实施例3：
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取竹刨花100重量份，含水率为10wt%；
（2）称取5重量份卤代不饱和聚酯树脂，往里加入1重量份己二异氰酸酯混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取5重量份卤代不饱和聚酯树脂，将0.6重量份过氧化苯甲酸叔丁酯加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.8重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）将施胶后的竹刨花倒入370×370mm的木框中预压，再热压得到竹刨花板；以厚度规格3mm计，压力为5MPa，温度200℃，热压时间40s。
实施例4：
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取50份竹刨花（含水率为10wt%）和50份木刨花混合（含水率为10wt%）；
（2）称取5重量份邻苯二甲酸型不饱和聚酯树脂，往里加入0.5重量份异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取5重量份邻苯二甲酸型不饱和聚酯树脂，将0.3重量份过氧化甲乙酮加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.5重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）将施胶后的竹木刨花倒入370×370mm的木框中预压，再热压得到竹木刨花板；以厚度规10mm计，压力为5MPa，温度200℃，热压时间240s。
实施例5
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取70重量份竹刨花（含水率为10wt%）和30重量份木刨花（含水率为10wt%）混合；
（2）称取2重量份乙烯基酯型不饱和聚酯树脂，往里加入2重量份多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取2重量份乙烯基酯型不饱和聚酯树脂，将0.08重量份过氧化苯甲氨加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.5重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）将施胶后的竹木刨花倒入370×370mm的木框中预压，再热压得到竹木刨花板；以厚度规格8mm计，压力为2MPa，温度200℃，热压时间360s。
实施例6
一种利用不饱和聚酯树脂生产零甲醛竹刨花板的方法，具体包括以下步骤：
（1）称取70重量份竹刨花（含水率为10wt%）和30重量份木刨花（含水率为10wt%）混合；
（2）称取6重量份双酚A型不饱和聚酯树脂，往里加入0.5重量份间苯二甲基二异氰酸酯混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第一次气压喷胶；
（4）继续称取6重量份双酚A型不饱和聚酯树脂，将0.36重量份过氧化环己酮
加入其中混合均匀；
（5）将步骤（4）所得混合液在搅拌过程中对刨花进行第二次气压喷胶；
（6）将0.8重量份的石蜡加入到步骤（5）喷胶后的刨花中，搅拌均匀；
（7）将施胶后的竹木刨花倒入370×370mm的木框中预压，再热压得到竹木刨花板；以厚度规格10mm计，压力为5MPa，温度200℃，热压时间210。
性能测试
使用圆锯机裁边，测定刨花板质量、长度、宽度以及厚度，据此计算出密度；再锯切成50×50mm、300×50mm的小块试样，按照GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》对刨花板的弹性模量、静曲强度、内结合强度以及2h吸水厚度膨胀率进行测定，测试结果如表1所示。
表1 零甲醛竹刨花板的性能测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。